Yersinia ha propagado el miedo y el terror, especialmente en el pasado, pero hoy los patógenos de la peste aún no se han erradicado por completo. Las bacterias inyectan varias enzimas, incluida la enzima YopO, en los macrófagos del sistema inmunitario. Allí se activa yevita que las células de defensa encierren y digieran las bacterias de la peste. Utilizando los métodos más recientes, los científicos del Instituto de Química Física y Teórica de la Universidad de Bonn ahora han descifrado cómo YopO cambia su forma y, por lo tanto, contribuye a confundir el sistema inmunitario.ahora se ha publicado en la revista Estructura .
Yersinia también incluye el patógeno de la peste, que causó miedo y terror en todo el mundo hasta el descubrimiento de los antibióticos. Las principales epidemias han terminado, pero la Organización Mundial de la Salud OMS informó un total de 1451 muertes en 21 países entre 1978 y 1992. Plagalas bacterias también se encuentran en los roedores salvajes. La transmisión se produce principalmente a través de las pulgas, pero también a través de la infección por gotitas. "Yersinia engaña a los macrófagos del sistema inmune", dice el Dr. Gregor Hagelüken del Instituto de Química Física y Teórica de la Universidad de Bonn..
El biólogo estructural ya ha investigado en Yersinia como estudiante de doctorado en el Centro Helmholtz de Investigación de Infecciones en Braunschweig. La característica especial de los patógenos de la peste es una especie de jeringa con la que inyectan el YopO y algunas otras enzimas en los macrófagosSin embargo, YopO solo se activa cuando se une a la actina de la célula captadora. Normalmente, la proteína estructural actina ayuda al fagocito a formar protuberancias con las que fluye alrededor de los patógenos y luego los disuelve en pequeños pedazos.este proceso, el macrófago pide ayuda de otras células de defensa.
YopO interrumpe la comunicación del sistema inmune
"Sin embargo, tan pronto como YopO se ha unido a la actina, ayuda a interrumpir la comunicación dentro del macrófago, ya no puede atacar", informa Hagelüken. "Los Yersinia permanecen en última instancia sin ser molestados". Los investigadores se han estado preguntando por bastante tiempo.mire cómo se activa el YopO al unirse a la actina, activando así el cambio para la progresión dramática. "Los científicos de la Universidad de Oxford y la Universidad Nacional de Singapur descifraron la estructura del YopO unido a la actina ya en 2015", informa el colega de Hagelükens yautor principal Martin F. Peter. Sin embargo, la estructura era una especie de "imagen fija": no era reconocible cómo el YopO cambia su forma cuando se une a la actina.
"Las enzimas no son estructuras rígidas pero tienen varias" bisagras "móviles con las que pueden cambiar su forma", explica Hagelüken. Los investigadores querían tomar dos "instantáneas": una de YopO sola y en una segunda pasada una de las YopO/ complejo de actina. Estas "imágenes de antes y después" deberían mostrar cómo los dos compañeros cambian su forma como resultado de la formación del complejo. "Esta idea fue un desafío porque el método normal de análisis de la estructura cristalina no funcionaba con el YopO libre.Resulta que es demasiado flexible para formar cristales ordenados ", dice Peter.
Últimas herramientas para dilucidar la estructura
Los científicos de la Universidad de Bonn, por lo tanto, utilizaron varios instrumentos de la caja de herramientas de aclaración estructural. Junto con el Dr. Dmitri Svergun del Laboratorio Europeo de Biología Molecular en Hamburgo, utilizaron el acelerador de electrones PETRA III del Sincrotrón de electrones alemán DESY ".Se pueden usar rayos X extremadamente intensos y enfocados para estudiar la estructura general y los cambios estructurales de las enzimas disueltas en el agua con la ayuda de la dispersión de rayos X de ángulo pequeño ", dijo Svergun.
Además, los investigadores colocaron marcadores de espín en ciertas posiciones de YopO y actina. Funcionan como puntos de reconocimiento en el paisaje en los que, por ejemplo, se puede determinar la ubicación exacta de una propiedad. "Usando los marcadores de espín, podemosuse una regla molecular, el método PELDOR, para medir las distancias nanométricas entre estas posiciones y así determinar cómo YopO y la actina cambian de forma ", informa Hagelüken. Hasta ahora se presume que YopO realiza un movimiento de plegado como tijeras tan pronto como sea posible.se une a la actina. "Nuestros resultados indican fuertemente, sin embargo, que no es un movimiento más grande, sino muchos pequeños, con los cuales YopO entra en el estado activo", dice Peter.
Hacia sustancias a medida
Si se detecta a tiempo, la peste puede curarse bien con antibióticos. "Sin embargo, las bacterias pueden volverse resistentes si se usan antibióticos con frecuencia, lo que significa que los medicamentos ya no funcionan correctamente", dice Hagelüken. Si los procesos básicos de los patógenos conque burlan al sistema inmunológico se entienden mejor, también podría ser posible desarrollar sustancias más específicas y personalizadas para inhibirlas.
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Materiales proporcionado por Universidad de Bonn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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